Vridmoment

[Niklas Z]

Det är precis som Gustavsson skriver.
Att accelerationen sjunker är en följd av den formel jag angav: a = P/(mv). Då ser man att det krävs ökad effekt för att accelerera i högre fart än lägre. Det är en direkt följd av att rörelseenergin ökar med kvadraten på hastigheten. Att öka farten med 1 km/h kräver mer energi om man startar accelerationen i 100 km/h än 50 km/h.
Därför krävs mer effekt om fartökningen ska ske på lika kort tid.

[Niklas Z]

Däremot förstår jag inte riktigt varför man ska dra slutsatsen att effekten bestämmer accelerationen utifrån det? Om du gör samma uträkning vid flera olika hastigheter mellan 0-35 mph så kommer accelerationen bli densamma, trots ökande effekt. Vid hastigheter över 50 mph minskar accelerationen, trots att effekten är konstant. Jag förstår inte riktigt hur du kan tolka det på annat sätt än att ökad effekt inte ger ökad acceleration?

Det här är faktiskt ett logiskt felslut. Om du vill undersöka om ökad effekt ger ökad acceleration så ser du det genom att jämföra likadana bilar som accelererar i samma fart, men med olika effekt.
Ett alternativ är förstås att jämföra bilar med olika effekt/viktförhållande och då kommer man (förutsatt att man inte tittar på situationer där transmissioner, drivhulsgrepp eller annat ger påtagliga begränsningar). Då ser man att korrelationen är väldigt bra, oavsett vilka vridmoment som utvecklas i motorerna.
Här avser jag med effekt givetvis den effekt som utvecklas i den aktuella situationen, inte någon effekt vid ett varvtal som inte används.

[Gustafsson]

Jag är inget mekanikproffs på något sätt och kan få oväntade aha-upplevelser av att tänka på sådant här. Därav tycker jag det är kul att följa navelskåderiet....
Det bästa med fysik är att man kan ha olika åsikter om hur saker funkar, men det finns bara en (tja nästan i vart fall) sann och oomtvistlig beskrivning av de samband som diskuteras i tråden. Fast det ser inte så ut i inläggen. Då kommer vi in på religion och politik och "alternativa sanningar". Och det kan debatteras lääänge...

[iAkita]

Det är precis som Gustavsson skriver.
Att accelerationen sjunker är en följd av den formel jag angav: a = P/(mv). Då ser man att det krävs ökad effekt för att accelerera i högre fart än lägre. Det är en direkt följd av att rörelseenergin ökar med kvadraten på hastigheten. Att öka farten med 1 km/h kräver mer energi om man startar accelerationen i 100 km/h än 50 km/h.
Därför krävs mer effekt om fartökningen ska ske på lika kort tid.

Jag tror att jag lägger ner nu eftersom vi har så olika syn på kaualiteten - vad som orsakar vad. Men tack för en trevlig diskussion Niklas.

Jag håller mig till den del av Newtons värld som säger att kraft förlyttar objekt och att accelerationen bestäms av kraften genom massan. Förflyttningen skapar arbete, och effekten är ett mått på arbete per tidsenhet. En motors power output i kW är för mig just ett mått på hur mycket arbete motorn kan utföra per tidsenhet. Ditt resonemang kräver (som jag tolkar det) att man ser det tvärt om, det vill säga att bilens acceleration och motorns vridmoment och varvtal och det utförda arbetet per tidsenhet är ett resultat av motorns power output, istället för tvärt om.

Självklart krävs det energi för att generera en kraft som resulterar i ett vridmoment, oavsett om motorn är en förbränningsmotor eller elmotor. I elmotorns fall kommer den energin från batteriet. Effekten kan ökas genom att öka strömmen som levereras till motorn, vilket gör att man kan bibehålla ett högt vridmoment när varvtalet ökar. Det i sin tur resulterar i hög accelerationen även i den varvtalsregionen, och ger ett högre värde om man mäter eller beräknar motorns power output. Men högre power output är som jag ser det som sagt bara ett resultat av det högre vridmomentet i den höga varvtalsregionen, inte orsaken till att man accelerarade snabbare i den regionen. Högre power input resulterar däremot i ökad kraft/vridmoment som resulterar i högre acceleration. Jag ser med andra ord att det finns kausalitet mellan power input och acceleration, men inte mellan power output och acceleration (i den ordningen). I en elbil är det lätt att förstå skillnaden mellan det jag kallar power input och power output, det är kanske lite svårare i en fossilbil. Men du verkar duktig på motorer och begriper dig säkert på hur mycket energi som genereras och vilken kraft som verkar på en kolv beroende på bränslemix, cylindervolym, kompression, med mera.

Till sist: Tesla Model P90D och P90DL är två exakt likadana bilar i exakt alla avseenden, förutom att maxeffekten är högre i P90DL. Trots det har inte på P90DL högre acceleration än P90D. Det för mig är egentligen nog för att visa att det först och främst är vridmomentet man ska titta på för att förstå och förklara varför accelerationen ser ut som den gör över en motors fulla användbara varvtalsregion, givet konstant utväxling.

[Verdi]

iAkita, har du nåt att lägga bakom dina teorier? Utbildning? Annan erfarenhet? Du verkar ju så säker på din sak även om den för mig känns bakvänd. Varför?

[Svenssons]

Till sist: Tesla Model P90D och P90DL är två exakt likadana bilar i exakt alla avseenden, förutom att maxeffekten är högre i P90DL. Trots det har inte på P90DL högre acceleration än P90D. Det för mig är egentligen nog för att visa att det först och främst är vridmomentet man ska titta på för att förstå och förklara varför accelerationen ser ut som den gör över en motors fulla användbara varvtalsregion, givet konstant utväxling.

Fel.

Maxeffekten på motorerna är det samma ja men kraftöverföringen från batteripacken är det inte. Begränsningen sitter inte i motorerna. Spelar ingen roll om motorerna har en sammanlagd maxeffekt på 2000 kW om effekten från batteripacken är på max 500 kW.

Model P90DL har också snabbare acceleration än en P90D.

[iAkita]

Till sist: Tesla Model P90D och P90DL är två exakt likadana bilar i exakt alla avseenden, förutom att maxeffekten är högre i P90DL. Trots det har inte på P90DL högre acceleration än P90D. Det för mig är egentligen nog för att visa att det först och främst är vridmomentet man ska titta på för att förstå och förklara varför accelerationen ser ut som den gör över en motors fulla användbara varvtalsregion, givet konstant utväxling.

Fel.

Maxeffekten på motorerna är det samma ja men kraftöverföringen från batteripacken är det inte. Begränsningen sitter inte i motorerna. Spelar ingen roll om motorerna har en sammanlagd maxeffekt på 2000 kW om effekten från batteripacken är på max 500 kW.

Fast det är ju exakt det jag försöker säga.

Model P90DL har också snabbare acceleration än en P90D.

Nej, det stämmer inte. Den maximala accelerationen är exakt samma i båda modellerna. Däremot kan P90DL bibehålla accelerationen bättre på grund av högre vridmoment vid höga varvtal. Det möjliggörs bland annat av en större säkring som klarar 1500A istället för 1300A har jag för mig, vilket resulterar i att 0-100 km/h tar kortare tid och den vinner ett drag race (om racet är längre än några meter). Men maxaccelerationen är fortfarande densamma i de två modellerna som sagt.

[iAkita]

iAkita, har du nåt att lägga bakom dina teorier? Utbildning? Annan erfarenhet? Du verkar ju så säker på din sak även om den för mig känns bakvänd. Varför?

Nej, jag är bara en sketen biolog. Men det är inte mina teorier jag framför och försvarar. Det har forskats på hur kroppar accelererar i hundratals år. Eftersom jag är forskare själv så tillhör jag den snart utrotningshotade sorten som har stort förtroende för kunskap generad genom väl utförd forskning, och därför känner jag mig så säker på min sak.

[Svenssons]

Model P90DL har också snabbare acceleration än en P90D.

Nej, det stämmer inte. Den maximala accelerationen är exakt samma i båda modellerna. Däremot kan P90DL bibehålla accelerationen bättre på grund av högre vridmoment vid höga varvtal. Det möjliggörs bland annat av en större säkring som klarar 1500A istället för 1300A har jag för mig, vilket resulterar i att 0-100 km/h tar kortare tid och den vinner ett drag race (om racet är längre än några meter). Men maxaccelerationen är fortfarande densamma i de två modellerna som sagt.

P90DL accelererar snabbare än P90D upp till t.ex. 100 km/h, att maxaccelerationen blir begränsad till ungefär 1,1 G för bägge beror ju på att bägge bilarna har samma däck och därmed samma fäste. Att P90DL har högre acceleration till t.ex. 100 km/h beror ju på större maximal effekt från batteriet som du skriver, mer ström ger större effekt när spänningen är den samma. Skulle fästet kunna ökas så att detta inte är begränsande så skulle P90DL även ha högre maximal acceleration. Detta visar dock på inget sätt att vridmomentet är det som man främst skall titta på.

[Niklas Z]

iAkita, har du nåt att lägga bakom dina teorier? Utbildning? Annan erfarenhet? Du verkar ju så säker på din sak även om den för mig känns bakvänd. Varför?

Nej, jag är bara en sketen biolog. Men det är inte mina teorier jag framför och försvarar. Det har forskats på hur kroppar accelererar i hundratals år. Eftersom jag är forskare själv så tillhör jag den snart utrotningshotade sorten som har stort förtroende för kunskap generad genom väl utförd forskning, och därför känner jag mig så säker på min sak.

Det är bra att du har den respekten för väl utförd forskning, men det hjälper inte alltid. Jag har också ägnat mig mycket åt forskning (c:a 15 år), men tröttnade på det. Bland annat därför valde jag att i stället ägna mig åt att undervisa och har de senaste åren undervisat i fysik på både gymnasienivå och universitetsnivå. Newtons mekanik hör till det jag behandlar i min undervisning och jag har stort förtroende för den kunskap Newton och hans efterföljare tagit fram.
Problemet är att du har missförstått Newtons mekanik. Din förståelse av forskningen på hur kroppar accelererar innehåller missförstånd som resulterar i en förvrängning av den teoribildning som du framför och försvarar. Tyvärr måste jag säga att Newton inte stödjer den argumentation du framför.

[Niklas Z]

Jag håller mig till den del av Newtons värld som säger att kraft förlyttar objekt och att accelerationen bestäms av kraften genom massan. Förflyttningen skapar arbete, och effekten är ett mått på arbete per tidsenhet. En motors power output i kW är för mig just ett mått på hur mycket arbete motorn kan utföra per tidsenhet. Ditt resonemang kräver (som jag tolkar det) att man ser det tvärt om, det vill säga att bilens acceleration och motorns vridmoment och varvtal och det utförda arbetet per tidsenhet är ett resultat av motorns power output, istället för tvärt om.

Då har du nog missförstått rejält. Förflyttning skapar inte arbete. Tvärtom krävs det arbete för att förflytta (om det inte handlar om konstant hastighet utan påverkan av yttre krafter, vilket skulle göra att arbetet är noll, men nu diskuterar vi acceleration så då är det fallet inte relevant).
Däremot är det helt riktigt att en motors power output (eller effekt om vi använder svensk terminologi) är ett mått på hur stort arbete motorn kan utföra per tidsenhet. Det är helt avgörande eftersom en acceleration kräver arbete på kort tid.
Du har också helt riktigt förstått att jag menar att bilens acceleration är ett resultat av motorns effekt. Om det inte vore så skulle man kunna bryta mot energiprincipen och få saker är mer centrala inom fysik än energiprincipen. Hur skulle det kunna vara tvärtom? Jo, när det är tvärtom, nämligen vid regenerering under motorbroms, men nu diskuterar vi ökning av farten.
Över huvud taget tror jag det är något konstigt med din förståelse av begreppet arbete. Du har tidigare jämställt arbete med vridmoment, vilket är helt tokigt.
För övrigt är vi inte oense om att accelerationen bestäms av kraften genom massan. Det sambandet ligger till grund för vad jag skrivit i tidigare inlägg (alla mina inlägg bygger på Newtons mekanik). Kruxet är förstås hur stor kraften kan bli dynamiskt (eftersom acceleration är dynamisk). Det är därför motorns effekt är avgörande, helt i linje med Newtons mekanik.
Fortsätt gärna diskutera, men tro inte att du har Newton på din sida. Tvärtom är det så att Newtons mekanik stämmer med vad vi andra säger, inte med det du säger.

[Niklas Z]

Model P90DL har också snabbare acceleration än en P90D.

Nej, det stämmer inte. Den maximala accelerationen är exakt samma i båda modellerna. Däremot kan P90DL bibehålla accelerationen bättre på grund av högre vridmoment vid höga varvtal. Det möjliggörs bland annat av en större säkring som klarar 1500A istället för 1300A har jag för mig, vilket resulterar i att 0-100 km/h tar kortare tid och den vinner ett drag race (om racet är längre än några meter). Men maxaccelerationen är fortfarande densamma i de två modellerna som sagt.

P90DL accelererar snabbare än P90D upp till t.ex. 100 km/h, att maxaccelerationen blir begränsad till ungefär 1,1 G för bägge beror ju på att bägge bilarna har samma däck och därmed samma fäste. Att P90DL har högre acceleration till t.ex. 100 km/h beror ju på större maximal effekt från batteriet som du skriver, mer ström ger större effekt när spänningen är den samma. Skulle fästet kunna ökas så att detta inte är begränsande så skulle P90DL även ha högre maximal acceleration. Detta visar dock på inget sätt att vridmomentet är det som man främst skall titta på.

Precis så är det. Det ökade maximala effektuttaget i Ludicrous skulle kunna användas för högre maximal acceleration i låga farter, trots samma vridmoment (t ex genom att använda en annorlunda utväxling mellan motor och drivhjul), men det hade inte varit någon poäng i och med att däcksgreppet är begränsat. I högre fart krävs mer effekt för samma accelererande kraft, vilket gör att problemet med drivhjulsgrepp minskar. För övrigt helt i enlighet med Newtons mekanik.

[znak3]

Newton skulle vända sig i graven om han hörde några av resonemangen här haha

[bylund]

Newton skulle vända sig i graven om han hörde några av resonemangen här haha

Hur räknar man på vridmoment kontra effekt på ett lik som vänder sig?

[znak3]

Newton skulle vända sig i graven om han hörde några av resonemangen här haha

Hur räknar man på vridmoment kontra effekt på ett lik som vänder sig?

Hm. Man måste också ta hänsyn till tröghetsmomentet

[Bjorn]

Ni som anser att effekten är den storhet som ger acceleration:
Vad är effekten till hjulen i startögonblicket?
Hur kommer bilen iväg?

[Niklas Z]

Att skapa kraft när bilen inte rör sig kräver ingen effekt, eftersom inget arbete utförs. Det finns massor av sätt att skapa kraft på som inte i princip behöver effekt (så länge farten eller rotationen är noll), men det finns ofta energiförluster av olika slag som ändå leder till att effekt krävs.
Man kan jämföra med en bil som står still i en backe, eftersom bromsarna är aktiverade. Ingen effekt är inblandad, men det är lätt att skapa kraft som håller bilen still. Ingen värme utvecklas i bromsarna. Om däremot bilen bromsas till stillastående från fart, så blir bromsarna varma, vilket beror på att en energiomvandling sker, till skillnad från när bilen står still i backen.

[znak3]

Ni som anser att effekten är den storhet som ger acceleration:
Vad är effekten till hjulen i startögonblicket?
Hur kommer bilen iväg?

Tror inte det är någon som säger något annat än att det är bilens momentkurva och arbetet som utförs under accelerationen som avgör bilens acceleration.

För att svara din fråga måste du skicka med momentkurvan

[Gustafsson]

Newton skulle vända sig i graven om han hörde några av resonemangen här haha

Hur räknar man på vridmoment kontra effekt på ett lik som vänder sig?

Man får bara mäta på likriktade krafter.

[Bjorn]

Att skapa kraft när bilen inte rör sig kräver ingen effekt, eftersom inget arbete utförs. Det finns massor av sätt att skapa kraft på som inte i princip behöver effekt (så länge farten eller rotationen är noll), men det finns ofta energiförluster av olika slag som ändå leder till att effekt krävs.
Man kan jämföra med en bil som står still i en backe, eftersom bromsarna är aktiverade. Ingen effekt är inblandad, men det är lätt att skapa kraft som håller bilen still. Ingen värme utvecklas i bromsarna. Om däremot bilen bromsas till stillastående från fart, så blir bromsarna varma, vilket beror på att en energiomvandling sker, till skillnad från när bilen står still i backen.

Ja, så ser jag det också. Effekt duger inte för räkna fram acceleration. Momentet, hjulens radie och massan är väl det man behöver. Om momentet varierar med varvtal så behöver man det som formel eller kurva för att kunna bestämma accelertion vid ett givet varvtal eller om man vill integrera accelererationen och få en hastighet efter tid eller tvärtom. (0-100 på 3s)

[Gustafsson]

Att skapa kraft när bilen inte rör sig kräver ingen effekt, eftersom inget arbete utförs. Det finns massor av sätt att skapa kraft på som inte i princip behöver effekt (så länge farten eller rotationen är noll), men det finns ofta energiförluster av olika slag som ändå leder till att effekt krävs.
Man kan jämföra med en bil som står still i en backe, eftersom bromsarna är aktiverade. Ingen effekt är inblandad, men det är lätt att skapa kraft som håller bilen still. Ingen värme utvecklas i bromsarna. Om däremot bilen bromsas till stillastående från fart, så blir bromsarna varma, vilket beror på att en energiomvandling sker, till skillnad från när bilen står still i backen.

Ja, så ser jag det också. Effekt duger inte för räkna fram acceleration. Momentet, hjulens radie och massan är väl det man behöver. Om momentet varierar med varvtal så behöver man det som formel eller kurva för att kunna bestämma accelertion vid ett givet varvtal eller om man vill integrera accelererationen och få en hastighet efter tid eller tvärtom. (0-100 på 3s)

Fast det är inte heller tillräckligt. Låt bilen stå i en uppförsbacke som balanserar vridmomentet exakt så att bilen står still. Ingen acceleration, ingen effektutveckling men likafullt ett vridmoment. Så fort axeln roterar utvecklas en effekt och bilen rör sig. Det går inte att säga vilket av vridmomentet eller effekten som flyttar bilen eftersom det ena förutsätter det andra. Accelerationens storlek är beroende av effekttillförsen och kan inte beskrivas med vridmoment enbart.
Tänk att bilen ska accelerera /köra rakt upp. I detta fallet är ju rörelsen lika med definitionen av effekt fast i stället för 75kg 1 m på 1 sekund (1 hk) så får vi en Tesla x antal m på y s.

[Niklas Z]

Ja, så ser jag det också. Effekt duger inte för räkna fram acceleration. Momentet, hjulens radie och massan är väl det man behöver. Om momentet varierar med varvtal så behöver man det som formel eller kurva för att kunna bestämma accelertion vid ett givet varvtal eller om man vill integrera accelererationen och få en hastighet efter tid eller tvärtom. (0-100 på 3s)

Jag skrev att det inte behövs effekt för att skapa kraft vid stillastående. Däremot krävs effekt för att öka farten, vilket är precis det vi talar om när vi diskuterar acceleration. Det går inte att skapa kraft under rörelse utan effekt, det är en direkt följd av energiprincipen.
Och effekten duger alldeles utmärkt för att räkna fram acclerationen. Som jag redan skrivit så ger formeln a=P/(mv) accelerationen. Accelerationen är lika med den tillgängliga effekten delat med produkten av massan och farten. Det går alldeles utmärkt att räkna ut accelerationen.
Däremot räcker inte motorns moment, hjulens radie och massan för att räkna ut accelerationen hos de bilar jag känner till.

[Bjorn]

Däremot räcker inte motorns moment, hjulens radie och massan för att räkna ut accelerationen hos de bilar jag känner till.

Det är väl moment vid hjulen vi pratar om? Annars blir det inte relevant. Effekt duger bara i specialfallet när bilen redan är i rörelse och är därför inte allmängiltigt, man får ju aldrig bilen att börja accelerera med den formeln.

[Niklas Z]

Hur ofta har du sett en angivelse för momentet vid drivhjulen? Varenda gång någon jämför vridmoment hos bilar så har siffervärdena gällt motorns vridmoment.
Sedan är det märkligt att benämna den delen av accelerationen som sker då farten är större än noll för specialfallet. Tvärtom är det det intressanta fallet. Det är snare då bilen står still som är någon sorts specialfall.

[Verdi]

Däremot räcker inte motorns moment, hjulens radie och massan för att räkna ut accelerationen hos de bilar jag känner till.

Det är väl moment vid hjulen vi pratar om? Annars blir det inte relevant. Effekt duger bara i specialfallet när bilen redan är i rörelse och är därför inte allmängiltigt, man får ju aldrig bilen att börja accelerera med den formeln.

Vad är det som skiljer en stillastående bil från en i rörelse om du ska _accelerera_ den?